Relatorio Motor Eletro Ima - Física III

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE BRASÍLIA - UniCEUB
UTILIZAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS ELETRÔNICOS DO LABORATÓRIO E REALIZAÇÃO DE MEDIÇÕES BÁSICAS - Resistores, Leis de Ohm e Leis de
Kirchhoff
Laboratório de Cicuitos Eletrônicos
UniCEUB
Professor: Ivandro da Silva Ribeiro
Alunos: Hênio Domingos Amâncio da Silva Filho - 20944245
 Décio Carretta Netto - 22004593
 Matheus Khalil Monteiro Kodsi -21908165
 João Pedro de Oliveira Martins - 21908505
Ricardo Godoi Alcantara- 219077664
Data do experimento: 05 de março de 2021
CENTRO UNIVERSITÁRIO DE BRASÍLIA - UniCEUB
		
ÍNDICE
INTRODUÇÃO	5
OBJETIVOS	6
DESENVOLVIMENTO TÉCNICO	6
MATERIAIS UTILIZADOS	7
MÉTODOS	8
RESULTADOS	11
CONCLUSÃO	14
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	15
ANEXOS	16
Anexo I	16
Anexo II	16
Anexo III	17
ÍNDICE DE IMAGENS
Figura 1- Resistência.	17
Figura 2- Sensor LDR.	17
Figura 3- Medição LDR(Descoberto).	18
Figura 4- Medição LDR (coberto com a palma da mão).	18
Figura 5- Medição LDR (coberto com um objeto opaco).	18
Figura 6- A Medição de Tensão (Leis de OHM).	19
Figura 7- B Medição de Tensão (Leis de OHM).	19
Figura 8-Medição de Corrente (Leis de KIRCHORFF).	20
Figura 9- Medição de Tensão R3(Leis de OHM).	20
Figura 10 - Medição de Tensão R2 (Leis de OHM).	21
Figura 11- Medição de Corrente R1 (amperímetro em série no circuito - Leis de KIRCHORFF).	21
Figura 12- Medição de Corrente R2 e R3 (Leis de KIRCHORFF).	22
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 1- Equipamentos Utilizados.	8
Tabela 2- Resistores com tolerância 5%.	11
Tabela 3- Potenciômetros.	11
Tabela 4 - LDR	11
Tabela 5- Tensão R1=1,2K, R2=1,5eR3= 3,3	12
Tabela 6- Corrente R1=1,2K, R2=1,5eR3= 3,3	12
CAPÍTULO I
A Educação
INTRODUÇÃO
Em um ambiente prático e de pesquisa o engenheiro se depara com a necessidade de realizar medições de grandezas elétricas. Existe hoje, uma grande quantidade de equipamentos e ferramentas de medição, desde as mais simples à mais sofisticadas. Dentre essas cabe em uma abordagem inicial prática os conhecimentos dos instrumentos e componentes básicos mais utilizados nas práticas de circuitos eletrônicos. Entre eles, a fonte de alimentação, o multímetro com suas funções de voltímetro, amperímetro, entre outras, assim como componentes resistivos. 
Multímetro: O multímetro é o aparelho utilizado para medir tensões, correntes e resistências em um circuito elétrico, dentro de uma ampla faixa de valores. Modelos mais elaborados podem ainda testar diodos e transistores, com medição de ganho, e ainda medir frequências, capacitâncias e indutâncias. 
Resistor: Conforme foi estudado, resistência é todo elemento que se opõe à passagem da corrente elétrica. Essa é uma definição genérica e diversas peças poderiam ser chamadas de resistências. Já o resistor é o componente eletrônico colocado em um circuito cuja finalidade é introduzir uma resistência e limitar a corrente circulante no mesmo. Existem resistores fixos, cuja resistência não se altera, e resistores variáveis, que podem ter sua resistência alterada sob a ação de uma força externa. (PROTOCOLO DE EXPERIMENTO CIRCUITOS ELETRÔNICOS PE-01)
Durante a prática, os principais conceitos utilizados foram Resistência elétrica, tensão e corrente. Tais conceitos serão explicados na seção Métodos deste relatório.
Ademais, a referência utilizada para a realização dos cálculos e compreensão dos conceitos foi o livro Fundamentos de Microeletrônica, do autor Behzad Razavi, ano 2017, 2ª edição. O material foi utilizado durante todo o processo de experimentação prática e posterior análise dos resultados.
OBJETIVOS
Compreender e praticar conceitos e cálculos relacionados aos temas Resistores, Leis de Ohm e Leis de Kirchhoff. 
Medir as resistências, correntes e tensões de objetos pré-definidos utilizando o multímetro e identificar o erro experimental entre as diversas medições.	Conhecer os componentes eletrônicos conhecidos como resistores, potenciômetros, fotos resistores e saber identificar seus valores e os diversos tipos existentes.
Entender o Protoboard, utilizado na montagem de protótipos e experimentos na eletrônica, praticar a construção de circuitos resistivos e comprovar as Leis de Ohm e Leis de Kirchorff.
DESENVOLVIMENTO TÉCNICO
A sequência de procedimentos utilizada foi:
1. 8 medições, realizadas com 1 multímetro da resistência de 8 resistores;
1. 6 medições, realizadas com 1 multímetro da resistência de 6 potenciômetros;
1. Somado as resistências de cada potenciômetro;
1. 3 medições, realizada com 1 multímetro do sensor LDR (resistor dependente da luz): 
1ª Medição orifício descoberto, 2ª Medição orifício coberto com a palma da mão e 3ª medição orifício coberto com um objeto opaco;
1. Montar um circuito com 3 resistores no protoboard;
1. 3 medições, realizadas com 1 multímetro da tensão em 3 resistores do circuito;
1. Verificado a maior tensão entre os 3 resistores;
1. 1 medição, realizada com 1 multímetro da corrente total do circuito;
1. Montar um circuito com 3 resistores no protoboard;
10) 2 medições, realizada com 1 multímetro da tensão de 2 resistores do circuito;
11) 1 medição, realizada com 1 multímetro da corrente de 1 resistor do circuito;
12) 2 medições, realizadas com 1 multímetro da corrente de 2 resistores do circuito.
MATERIAIS UTILIZADOS
	
Potenciômetro
	Componente eletrônico que possui resistência elétrica ajustável. Geralmente possui 3 terminais, se todos os terminais são usados ele atua como um divisor de tensão.
	
Fonte de alimentação DC Minipa
	Aparelho utilizado na distribuição de carga elétrica ajustável no circuito eletrônico.
	
Multímetro
	Aparelho utilizado para medir tensões, resistências e correntes em um circuito eletrônico.
	
Placa protoboard
	É uma placa com furos e conexões condutoras e é utilizado na montagem de projetos em fase inicial.
	
Foto resistor
	É um componente eletrônico sensível a luz e que possui a função de limitar a corrente elétrica que passa por ele.
	
Cabos de alimentação
	Cabos utilizados transmissão de energia entre a fonte de alimentação DC Minipa e o circuito eletrônico
	
Resistores: :1KW; 1,2 KW;1,8KW; 1,5 KW;
	São dispositivos utilizados para controlar a passagem de corrente elétrica no dispositivo eletrônico. Os que possuem resistência elétrica constante são chamados de resistores ôhmicos.
Tabela 1- Equipamentos Utilizados.
MÉTODOS
Os valores medidos no laboratório e calculados de forma experimental utilizaram as seguintes unidades:
· Resistência Elétrica: Ω
· Tensão: V
· Corrente: mA
Tensão Elétrica
A tensão elétrica consiste na diferença de potencial elétrico entre dois pontos. Essa diferença de potencial é o que possibilita o movimento dos elétrons, gerando assim uma corrente elétrica. Portanto, quanto maior esse valor, mais energia pode fluir no circuito. 	A tensão Elétrica é fornecida ao circuito por meio de um gerador, seja ele uma pilha, bateria, fonte ou até mesmo um gerador solar, térmico, mecânico e inúmeros outros. A unidade de medida é o Volt, e é vista em circuitos representada pelas letras V ou U. Quando alguém falar em ddp (diferença de potencial) também está se referindo a tensão elétrica. Dos volts surge o termo “Voltagem”, que é como alguns se referem a tensão, apesar de não ser o correto.
Corrente Elétrica
A Corrente Elétrica é um fluxo de elétrons que circula em um condutor quando há diferença de potencial – ou seja, tensão. Pode causar alguns efeitos no condutor, sejam eles térmicos ou luminosos. O exemplo disso é um chuveiro elétrico, que a corrente passando em seu circuito dissipa muito calor. A unidade de medida da corrente são os Amperes. Em circuitos, você pode ver ela ser representada pela letra i. A corrente é conhecida também pelos leigos como a “amperagem”.
Sentido da corrente
Existe uma curiosidade interessante sobre o sentido da corrente. Apesar de sempre considerarmos que a energia sai do terminal positivo do gerador e flui para o terminal negativo, isso não acontece de fato. Na realidade, os elétrons saem do terminal negativo e fluem para o positivo. Matematicamente, apenas ocorre uma inversão de sinal,mas na prática analisar um circuito considerando que os elétrons saem do terminal positivo é muito mais fácil. Então, por convenção, adota-se o sentido convencional da corrente.
Resistência Elétrica
Em termos técnicos, a Resistência Elétrica é a capacidade de um corpo se opor a passagem de corrente elétrica mesmo quando existe uma diferença de potencial aplicada. Isso muda de material para material – cada um tem suas características, uns facilitam e outros dificultam a passagem de corrente. Dessa forma, na prática, todo material possui uma resistência elétrica, por menor que ela seja. A resistência causa o efeito Joule, em que parte da energia é perdida em forma de calor. Quanto maior a resistência, maior a perda. A unidade de medida da Resistência é o Ohm. Entretanto, em circuitos e equações, ela será vista representada pela letra R.
Os Ohms são representados pela letra grega ômega (Ω). Um componente eletrônico muito conhecido que é baseado nessa propriedade de resistência é o resistor. Portanto, utilizando resistores, podemos adicionar resistências aos circuitos eletrônicos.
Lei de Ohm para calcular tensão e corrente
Enfim, vamos relacionar os três conceitos aprendidos anteriormente: Tensão, Corrente e Resistência. A Lei de Ohm afirma que a resistência elétrica em um condutor é a divisão entre a diferença de potencial elétrico entre os seus terminais pela corrente elétrica que flui por ele. Assim, também podemos dizer que a tensão aplicada em dois terminais é diretamente proporcional a corrente elétrica que o percorre.
 I = V/R OU V = IR OU R = V/I.
V= Tensão (Volts)
I= Corrente (Amperes)
R= Resistência (Ohms)
Um exemplo muito prático de uso dessa lei é o seguinte:
Imagine que você tem um LED: a corrente máxima que passa por ele é 20mA. Com uma corrente maior o LED queima. A tensão que você aplica para ligar o LED é de 5 volts. Assim, qual deve ser o valor do resistor para não queimar o LED. Portanto, aplicando os valores as formulas, teríamos 5 volts dividido por 0,02 amperes (lembre-se, a unidade de medida da formula é em amperes) o que resulta em 250 ohms. Portanto, para não queimarmos nosso LED, precisamos colocar um resistor maior de 250 ohms.
Mas e a Potência?
Quando relacionamos a Tensão e a Corrente de um circuito, temos a potência. Assim, a potência é o produto da multiplicação dos volts pelos amperes. Veja a fórmula:
P = VI
Onde:
P= Potência (Watts)
I= Corrente (Amperes)
V= Tensão (Volts)
A unidade de medida da Potência é o Watt. Assim, quando dizemos que um aparelho tem tantos Watts, é a relação entre a tensão e a corrente que ele “puxa”. Dessa forma, também temos a seguinte fórmula quando queremos calcular a potência dissipada e não temos a corrente:
P = V2/R
P= Potência (Watts)
R= Resistência (Ohms)
V= Tensão (Volts)
RESULTADOS
1) Dados obtidos a partir das medições
a) Medidas de Resistências Elétricas
	Cores
	Valor Nominal
	Valor Medido
	Erro Percentual
	Marrom, verde, marrom
	150 Ω
	150 Ω
	0
	Amarelo, violeta, marrom
	470 Ω
	470 Ω
	0
	Marrom, verde, vermelho
	1,5k Ω
	1,5k Ω
	0
	Vermelho, vermelho, laranja
	22k Ω
	22k Ω
	0
	Amarelo, violeta, laranja
	47k Ω
	47k Ω
	0
	Verde, azul, laranja
	56k Ω
	56k Ω
	0
Tabela 2- Resistores com tolerância 5%.
b) Medidas com o potenciômetro
	Resistência entre 1 e 2
	Resistência entre 2 e 3
	Soma das colunas 1 e 2
	1K Ω
	9K Ω
	10K Ω
	2K Ω
	8K Ω
	10K Ω
	2,5 KΩ
	7,5K Ω
	10K Ω
	5K Ω
	5K Ω
	10K Ω
	7,7K Ω
	2,3K Ω
	10K Ω
Tabela 3- Potenciômetros.
c) Medidas com LDR
	Orifício
	Resistência
	Descoberto
	180K Ω
	Coberto com a palma da mão
	506K Ω
	Coberto com um objeto opaco
	882K Ω
Tabela 4 - LDR
d) Medidas Leis de OHM e Leis de KIRCHORFF
	Resistor
	Tensão
	R1
	1.8 V 
	R2
	2.25 V
	R3
	4.95 V (Maior Tensão)
 Tabela 5- Tensão R1=1,2K, R2=1,5eR3= 3,3
	Resistor
	Corrente
	R1
	1.5 mA
	R2
	1.5 mA
	R3
	1.5 mA
 Tabela 6- Corrente R1=1,2K, R2=1,5eR3= 3,3
Os resultados dos itens de cada tabela foram obtidos de acordo com os seguintes cálculos/raciocínios:
No item 1- a) verificado em cada resistor seu valor nominal e posteriormente foi medido o valor de cada resistor com tolerância de 5% não houve erro percentual pois o laboratório é virtual sem erros.
No item 1- b) movido o cursor do potenciômetro para que a resistência entre terminais seja a indicada na coluna “Resistência entre 1 e 2” e somado com a resistência nominal entre os terminais 1 e 2 na coluna “Soma das colunas 1 e 2” de cada potenciômetro (Tabela 3- Potenciômetros página 12 e conforme Figura 1- Resistência página 18).
No item 1- c) medido a resistência do sensor LDR de 3 formas: Descoberto, coberto com a palma da mão e coberto com um objeto opaco. (Tabela 4 – LDR e conforme as Figura 3- Medição LDR [Descoberto], Figura 5- Medição LDR [coberto com um objeto opaco] e Figura 4- Medição LDR [coberto com a palma da mão] página 19.
No item 1- d) na Tabela 5- Tensão R1=1,2K, R2=1,5eR3= 3,3 foi medido a corrente total do circuito e depois medido as tensões de R1, R2 e R3 (Tabela 5- Tensão R1=1,2K, R2=1,5eR3= 3,3, Figura 7- B Medição de Tensão [Leis de OHM página 19], o R3 teve a maior tensão R3. Pois, como os resistores estão dispostos em série, a tensão(ddp) total aplicada divide-se entre os resistores, de modo que a soma das quedas de voltagem nos resistores individuais é igual à ddp total mantida pela fonte. Ou seja, quanto maior for a resistência do resistor, maior será a tensão medida nele. Efetuado a medição da corrente total do circuito e todas as correntes são iguais, como os resistores estão associados em série, a corrente elétrica possui apena um caminho para fluir através do circuito. Assim, se a mesma corrente elétrica passa por todo o circuito, o valor da desta permanece o mesmo em todo o trajeto do circuito.
Na Tabela 6- Corrente R1=1,2K, R2=1,5eR3= 3,3 a tensão de R3 foi medida com o voltímetro em paralelo com o circuito.
CONCLUSÃO
A partir da prática pode-se observar que as leis de Ohm são válidas. A 1ª lei de Ohm determina que a diferença de potencial entre dois pontos de um resistor é proporcional à corrente elétrica que é estabelecida nele, além disso, de acordo com essa lei, a razão entre o potencial elétrico e a corrente elétrica é sempre constante para resistores ôhmicos. A segunda lei relaciona a resistência elétrica, a resistividade, o comprimento e a área transversal da seguinte forma:
R – resistência elétrica (Ω)
ρ – resistividade (Ω.m)
L – comprimento (m)
A – área transversal (m²)
 Assim como percebemos nas leis de Ohm, as Leis das Tensões de Kirchhoff foram comprovadas. Na primeira lei, diz que a soma das correntes “saindo” dos nós é a mesma da soma das correntes “entrando” nos nós. Já a segunda lei diz que a soma dos potenciais elétricos ao longo de uma malha fechada deve ser igual a zero. As leis de Kirchhoff decorrem do princípio de conservação da energia e, um circuito, onde toda a energia é consumida pelos próprios elementos nele presentes.
	Por se tratar de uma simulação computadorizada, não obtivemos erros procedimentais ou humanos, o que nos ajudou a comprovar as leis de Ohm e de Kirchhoff.
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16 Circuitos Eletrônicos - Ivandro da Silva Ribeiro
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
-BOYLESTAD, Robert L. Introdução á análise de circuitos. 12. ed. São Paulo: Person-Prentice Hall, 2012
-MALVINO, Albert P. Eletrônica. 4. ed. São Paulo: McGraw-Hill do Brasil, 1997. v. 1.
- PROTOCOLO DE EXPERIMENTO CIRCUITOS ELETRÔNICOS PE-01
Site: Acessado em 11/03/2021 ás 20:50 https://athoselectronics.com/tensao-e-corrente/#:~:text=Quando%20estudamos%20eletr%C3%B4nica%2C%20%C3%A9%20comum,an%C3%A1lises%20de%20circuitos%20bem%20sucedidas. 
ANEXOS
Anexo I
Não houve problemas nas medições, pois o experimento foi realizado em laboratório virtual ao qual os objetos deste experimento são virtuais dando 100% de integridade, assim não sendo suscetível a erros, porém se fosse em laboratório real em ambiente físico poderia da alguns errosde medições por parte de operador do multímetro ou pequenas diferenças nas medições de resistências, tensões e correntes visto que alguns objetos poderão ter mais tempo de uso em outros experimentos. Houve um único problema de mostrar a medição da tensão no multímetro virtual, porém foi resolvido atualizando o navegador com a tecla F5.
Anexo II
Não houve programação. 
Anexo III
Figura 1- Resistência.
Figura 2- Sensor LDR.
Figura 3- Medição LDR (coberto com a palma da mão).
Figura 4- Medição LDR (Descoberto).
Figura 5- Medição LDR (coberto com um objeto opaco).
Figura 6- A Medição de Tensão (Leis de OHM).
Figura 7- B Medição de Tensão (Leis de OHM). 
Figura 8-Medição de Corrente (Leis de KIRCHORFF).
Figura 9- Medição de Tensão R3(Leis de OHM).
Figura 10 - Medição de Tensão R2 (Leis de OHM).
 Figura 11- Medição de Corrente R1 (amperímetro em série no circuito - Leis de KIRCHORFF).
	
Figura 12- Medição de Corrente R2 e R3 (Leis de KIRCHORFF).
12 Circuitos Eletrônicos - Ivandro da Silva Ribeiro